JP3679808B2 - 信号処理システム - Google Patents

Description

本発明は、宛先装置へ結合されたソース装置を具えており、前記ソース装置が、各々がタイムスタンプを具えているパケットの系列を有する宛先装置を供給するよう配置され、前記宛先装置が、クロックを具え、かつ、パケットを受信し、クロックの時間値が特定のパケット内のタイムスタンプに一致するときを検出し、及び出力端子においてその特定のパケットからのデータをその後直ぐに表現するために配置された信号処理システムに関する。また、本発明は、そのようなシステムのためのソース装置と宛先装置にも関する。そのようなシステムは、例えばMPEG規格とも称されるISO/IEC 11172-1規格である“Information technology-coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1.5Mbit/s, Part 1:Systems"，第１版1993-08-01から既知である。それにより記述されたシステムは、MPEGシステムと呼ばれ、例えば、ソース装置としてのMPEGエンコーダ及び宛先装置としてのMPEGデコーダを有する。
２個より多くの装置を有するシステムにMPEG符号化された信号を供給するために、複数の装置がアクセスを有するバス上にMPEG符号化された信号を供給することが望ましい。そのようなバスは、アクセスプロトコルを必要とし、それによって、互いに相違する装置は、それぞれの装置へ割り当てられた互いに相違するタイムスロット内にアクセスを有することができる。１個以上のパケットが１タイムスロット中に供給することができ、かつ、原理的には、タイムスロットの持続時間は、パケット内で送信される必要があるパケットの個数に適合するように選択される。
タイムスロット割当てのために必要なオーバーヘッドを最小にするために、タイムスロットが毎回同一の持続時間で周期的に反復されることが望ましい。この場合には、タイムスロットは、タイムスロット割当ての反復期間内に到達し得るすべてのパケットを収容するのに十分に長い持続時間を有する必要がある。しかしながら、これによって、タイムスロット割当ての各期間が同一の整数のパケット到着の期間を有しないとき又はパケットが不規則に到達するときにオーバーヘッドが生じるおそれがある。
本発明の目的は、固定長タイムスロットでバス上に信号パケットを供給するときに生じるオーバーヘッドを低減することである。
本発明による信号処理システムは、タイムスロット割当てプロトコルに従って操作可能なバスを具え、前記ソース装置を、前記バスを介して前記宛先装置へパケットを供給し及び互いに相違するタイムスロット内の少なくとも１個のパケットの第１及び第２部分を発生するように配置し、前記宛先装置を、クロックの時間値が少なくとも１個のパケット内のタイムスタンプに一致する際の検出に応じて前記第１及び第２部分からのデータを共に表すように配置したことを特徴とする。これによって、パケットの一部をそのタイムスロット内で送信することができる。これによって、タイムスロットの持続時間を、タイムスロット割当てパターンの期間内に到達するパケットの平均数に整合することができ、一方、パケットを、タイムスタンプを用いるパケットの元のタイミングにより、全体として出力することができる。
原理的には、パケットの第２部分は、タイムスロット内で別のパケットからのデータに続くことができる。しかしながら、これによって、パケットの第１部分を有するタイムスロットからのデータの受信中に誤りが生じた場合に問題が生じるおそれがある。その理由は、パケットの第１部分が受信されない場合には次のタイムスロット内のデータのうちのどの程度が第２部分に属するか及びどの程度他のパケットに属するかを決定することができないからである。したがって、他のパケットの受信は、(少なくとも一部が)誤りなく受信されるタイムスロットに含まれているとしても妨害される。
本発明による信号処理システムの一例は、前記宛先装置を、前記第２部分を発生した後に少なくとも１個の他のパケットの少なくとも一部を発生するように配置し、前記１個の他のパケットが、前記宛先装置が前記第２部分を供給する特定のタイムスロット内に供給され、かつ、前記宛先装置を、前記１個の他のパケットの特定のタイムスロット内の位置を識別するための識別を発生するように配置し、その識別が、前記特定のタイムスロット内の予め決められた位置に供給される。これによって、どの程度のパケットが先のタイムスロットに送信されたかを知らない場合でさえも、他のパケットを復元することができる。
本発明による信号処理システムの他の例においては、前記ソース装置を、入力部における前記パケットの到達の始端及び終端におけるクロックのそれぞれの時間サンプリングを取得し、かつ、前記時間サンプリングについての情報を前記宛先装置へ送信するよう配置し、前記宛先装置を、前記時間サンプリング間の差に従って前記のパケットを表す速度を調整するよう配置する。この方法においては、始端と終端との間に休止を有する互いに相違したタイムスロット内に始端と終端とがあった場合でさえも、パケットの持続時間を、他のパケットに関係なく宛先装置内で忠実に再生することができる。こうてきには、タイムスタンプは、その内容に関係なく、すなわち、MPEGパケットのPTSタイムスタンプとともにパケットへ加えられる。
本発明による信号処理システムの一例においては、前記宛先装置が、先入れ先出しバッファと、その先入れ先出しバッファ内のバスを介して受信されるタイムスタンプを記憶する手段と、前記先入れ先出しパケット内で先行するタイムスタンプがクロックの計数値に整合すると各タイムスタンプ及びクロックの計数値の比較を開始する手段とを具える。これによって、パケットが単一のタイムスロット内に供給されるか又は異なるタイムスロットに分けられるかに関係なくパケットを再構成することができる。
本発明によるシステムの更に有利な態様を、図面を参照して説明する。
図１は、バス14を通じて接続された複数の装置10，12，16，18を有する信号処理システムの一部を示している。バス14は本システム内の他の装置(図示せず)に対して延長できることを示すために、バス14を切り取って示す。第１の装置10をソース装置として示し、第２の装置12を宛先装置として示す。ソース装置10は、機能ユニット102及びインタフェースユニット104を有する。宛先装置12は、インタフェースユニット124及び機能ユニット122を有する。本システムは、特に、ビデオ信号情報をバス14を通じて送出するのに適しており、前記装置の例は、放送受信機、ビデオレコーダ、表示システム等である。ソース装置と宛先装置の両方としての役割を果たすビデオレコーダの場合においては、読み取り機構、チャネル符号化／復号化機構等が機能ユニット102，122内に配置される。
作動に際して、バス14は、バス14に接続された２個より多い装置10,12,16,18から選択される装置の対（例えば、10,12）の間又は１個のソース（例えば、10）と複数の受信機（例えば、12,16,18）との間の通信を許容するプロトコルに従って作動する。このようなプロトコルを有するバス14の一例は、アップル社によって規定されたP1394バス（IEEE標準部会により1994年２月18日に発行されたドラフト6.7第１版「高性能シリアルバスP1394」）である。このプロトコルに従って、ソース装置10が、ビデオ情報を送信する必要がある場合、バス14に対するタイムスロットを必要とする。このバスプロトコルに従って、周期的に繰り返されるタイムスロットの組から、特定のタイムスロットがソース装置10に対して割り当てられる。
ビデオ情報は、MPEG規格に従って符号化され及び復号化される。図２は、MPEG規格を規定するために用いられる装置間の接続形態を示す。この接続形態は、符号化されていないビデオ情報をエンコーダ21へ供給するための入力部20を有する。エンコーダ21は、チャネル23を通じてデコーダ24に結合される。デコーダ24は表示装置26に結合される。エンコーダ21及びデコーダ24は、クロック22,25にそれぞれ結合される。エンコーダ21及びデコーダ24は、図１に示すシステムのソース装置10及び宛先装置12として使用され、図１のバス14は、図２のチャネル23として機能する。
MPEG符号化処理において、入力部20に到達する信号の表現ユニットをタイムスタンプに関連させる。各タイムスタンプは、エンコーダ21に結合されたクロック22の時間値のサンプルである。このクロックは、90kHzの周波数で動作する。サンプリングの瞬時は、スタンプが関連する表現ユニットのエンコーダ21に到達する時間によって決定される。
MPEG復号化処理において、タイムスタンプを使用して、ビデオ表示装置26における表示のために、データ表現ユニットをデコーダ24の出力部に供給する瞬時の相対的なタイミングが正確であることを保証する。これによって、ビデオ信号が適切な速度で供給されることを保証し、ビデオ及びオーディオが同期した状態であることを保証し、デコーダ24がそのバッファを適切に管理できることを保証する。これを適切に行うために、デコーダ24に結合されたクロック25がエンコーダ21のクロック22に対して同期をとる必要がある。同期化を行うために、エンコーダ21は、システムクロック基準(SCR)をデコーダ24に送信する。これらの基準は、送信時、例えばSCR値がソース装置10としてのエンコーダ21に割り当てられたタイムスロットにおいてバス14に供給される時に、エンコーダ21のクロック22の時間値を有する。これによって、デコーダ24は、SCRの到達した時に、デコーダのクロック25の時間値をSCRに含まれた時間値に設定することができ、したがって、そのクロックは、エンコーダ21のクロックに対して同期がとられる。
ビデオレコーダがソース装置10として使用される場合、又はMPEG信号を単に送出するだけでMPEG信号を生成しない他の任意の装置がソース装置10として使用される場合、状況は更に複雑になる。そのような装置は、MPEG信号が宛先装置に送信されるタイムスロットの始まりまで、入力されるMPEG信号を一時記憶する必要がある。これは、一般に、SCR信号の時間値がSCR信号の伝送の時間にもはや対応しないことを意味する。図１の宛先装置12が図２に示すデコーダ24である場合、このことは、SCR信号がもはやクロック25に対して同期をとるために使用できないことを意味する。
図３は、これを補正するシステムを示す。この図は図１と類似しており、同一の参照番号を使用している。図１の特徴に加えて、受信したMPEG信号を送出する装置であるソース装置10にクロック106が含まれる。図３によるシステムにおいて、タイミング誤差を、SCR信号の伝送の時間に対応する時間値によってSCR時間値を置換することによって補正する。このために、ソース装置10は他のクロック106を有する。他のクロック106は、デコーダのクロック25に対して既に説明したように、MPEG信号に対して同期をとる。他のクロック106は、バス14プロトコルに従って伝送に割り当てられたタイムスロットにおいてSCR信号が伝送される瞬時に対応する瞬時にサンプリングされる。サンプリングされた値を用いて、ソース装置10から送出されるMPEG信号のSCR値の置換を行う。
記録担体からMPEG信号を検索するビデオ記録／再生装置を、ソース装置10として使用してもよい。原理的には、MPEG信号を、記録媒体に特有のある要素チャネル(elementary channel)符号化の後に記録担体上に記録してもよい。記録担体の速度が記録及び再生において同じ場合、正確に時間合わせされたMPEG信号となる。しかしながら、このように再生を行った場合に、記録担体から復元されたSCR信号のSCRタイミングは、例えばテープの伸びのような影響のために、もはや正確でないことがわかっている。
参考文献として本明細書に含まれる、同一譲受人に対する同時継続出願（オランダのvan Gestelが発明者の、特許出願IPC/IB95/00169号明細書の特に22ページの23行目以降）から、この影響を補正する機構が既知である。この機構に対して、ビデオレコーダは他のクロックを具える。記録モードにおいて、他のクロックを使用して、他のタイムスタンプを、ビデオレコーダにおいて例えばエンコーダ21から受信したMPEG信号と関連させる。他のタイムスタンプを、MPEG信号とともに記録担体に記録し、これによって、他のタイムスタンプに対応するMPEG信号内の位置を識別できるようにする。
ビデオレコーダを使用してMPEG信号を再生する場合、他のクロックも使用する。他のクロックの時間値を、前記記録担体上に記録されている他のタイムスタンプと比較し、この比較の結果によってMPEG信号の再生速度を制御し、これによって、元々記録されているMPEG信号の相対的なタイミングが、他のクロックを参照して再生される。
その後、再生信号を、図３の参照して既に説明したように、バス14に伝送し、SCR時間値を、ソース装置10がバス14へのアクセスを与えられているタイムスロットに従って補正する。
しかしながら、ビデオレコーダの場合のように、ソース装置10が単にMPEG信号を送出する場合、この補正に関して不都合なことは、ソース装置は、SCR信号を配置するためにMPEG信号を解釈する必要とすることである。
図４は、この不都合を解決する改良したシステムを示す。この図は図１と類似しており、同一の参照番号を使用している。図１の特徴に加えて、本システムは、ソース装置10のインタフェースユニット104に結合されたクロック108を有する。さらに、本システムは、宛先装置12のインタフェースユニット124と機能ユニット122との間に結合されたバッファ129と、宛先装置内のインタフェースユニット124及びバッファ129へ結合されたクロック128とを有する。
動作に際して、ソース装置10及び宛先装置12のクロック108及び128は、例えば、バス14に接続された装置10，12，16，18のいずれかとすることができるタイムマスタ装置によってバス14に周期的に生成される信号に応答して、互いに同期をとる。これらのクロックは、例えば25MHz程度の周波数で動作し、この周波数は、MPEGデコーダのクロックに比べて著しく速く、したがって、ジッタに起因する不正確さを最小にする。
種々の信号のタイミングを図４ａに示し、この図は、連続するスロットが、各々がスロット番号SLT#とともに示される時間スケールSCLを有する。スロット番号は周期的に繰り返される。この時間スケール上に、４本のラインI, SRC, DST, Ｏを使用し、MPEG信号によって符号化される信号におけるイベントの瞬間(Ｉ)、インタフェースユニット104におけるイベントの瞬間(SCR)、インタフェースユニット124におけるイベントの瞬間(DST)、及び宛先装置12の出力端子におけるイベントの瞬間（Ｏ）を各々示す。
MPEG信号によって符号化された信号は、瞬時ａ，ｂ，ｃ，ｄにおけるイベントを有し、これらの瞬時を、宛先装置12の出力部において、これらの元の相対的なタイミングによって再生する必要がある。
ソース装置の機能ユニット102を配置して、インタフェースにMPEG信号を供給し、SCR信号がこれらの補正瞬時(例えばSCRを示すライン上のｔ_s)に出現するようにする。MPEG信号の受信の際に、瞬時ｔ₁において、第１インタフェースユニット104は、そのクロック108をサンプリングする。次いで、バスプロトコルに従ってMPEG信号に割り当てられたタイムスロットにおいて、インタフェースユニット104は、MPEG信号を、クロック108のサンプル値と組み合わせて伝送する。MPEG信号は、第２インタフェースユニット124によって受信される。宛先装置12のクロック128が、MPEG信号とともに伝送されたクロック108のサンプル値を予め決められた遅延値だけ越えるまで、このインタフェースユニット124は、この信号をバッファ129に置き、このようにすることによって、MPEG信号は、バッファ129から宛先装置12に送出される。このようにして、ソース装置10の機能ユニット102から供給される信号のタイミングを、バス14に使用されるプロトコルに従ってソース装置10に割り当てられたタイムスロットを待機することにより生じ得る最大遅延と少なくとも同じ位に選択された遅延値によって再生する。
SCR信号を宛先装置12の機能ユニット122に伝送する瞬時の正確なタイミングを保証する最適な方法は、SCR信号をソース装置10のインタフェースユニット104に供給する瞬時におけるクロック108の時間値をサンプリングし、取得したサンプルに従って、この信号を機能ユニット122へ供給することである。しかしながら、このようにするためには、SCR信号の位置を見つけるために信号を解釈する必要がある。
他の好適な方法は、ソース装置10のクロック108を、インタフェースユニットがMPEG信号パケットを受信し始める瞬時と、受信を終了する瞬時の両方においてサンプリングすることである。したがって、パケットの持続時間を、ソース装置10のクロック108の周期に関連して測定する。パケットの開始とその持続時間とを示す情報を、バス14を通じて宛先装置12へ伝送する。
宛先装置12において、宛先装置12のクロック128の時間値に関連するパケットの持続時間を、ソース装置10からパケットによって伝送される持続時間と等しくするために、パケットを機能ユニットへ供給する速度を適合させる。これを、例えば、クロック128の時間値が受信持続時間値の一部だけ伝送の開始における時間値から越えた場合のみパケットから情報の各バイトを供給することによって実現することができ、受信持続時間値の一部は、パケットにおけるバイトの相対的な位置に対応する。このようにして、パケットの解釈をしなくても、SCR信号のようなパケット内のすべての信号は、正確に時間に合わせられる。
好適には、パケットの始端及び終端におけるクロック108のサンプルを示す情報の伝送は、クロック108の全てのサンプルを有しない。すなわち、これらのサンプルの最上位ビットの多くを省略してもよい。ソース装置10のインタフェースユニット104におけるパケットの到達の間隔が予め決められた最大値を越えられないことは既知であるので、最上位ビットを、宛先装置12において再構成することができる。最上位部分を省略することによって、サンプルの伝送に必要な伝送容量が減少する。
さらに、好適には、パケットの始端を示す情報を、パケットの終端を示すサンプル値との差として少なくとも部分的に与える。このようにして、サンプルの伝送に必要な伝送容量を減少する。しかしながら、好適には、パケットの始端を示す情報の最下位部分を、クロックサンプルとして、すなわち、パケットの終端に関して非差分的に伝送する。このようにして、宛先装置12のインタフェースユニット124からパケットからのデータの出力を開始する瞬時を計算するために、パケットの始端を示す情報とパケットの終端を示す情報との最上位部分のみを加算する必要がある。すなわち、最下位部分を加算する必要はない。これは、計算労力及び伝送容量の双方を節約する。
好適には、パケットの終端に関して非差分的にコード化された最下位部分は、パケットの始端を受信した時のタイムスロットの周期的な反復パターンの位相を示す。好適には、パケットからのデータの受信装置12におけるインタフェースユニット124への出力を開始する瞬時を、ソース装置のインタフェースユニット104におけるパケットの始端の到達後のタイムスロットの周期的な反復パターンの周期の整数倍とする。この瞬時を、宛先装置12におけるクロック128の値の最下位部分と、パケットの始端を示す情報の最下位部分とを比較し、パケットの始端をソース装置10のインタフェースユニット104において受信した後の予め決められた数の周期の間でこれら２つが一致した時の瞬時において出力を開始することによって検出する。
ソース装置10におけるサンプリングクロック108についての情報を宛先装置12へ伝送するフォーマットの好適な例は、
（12ビットSPHASE，５ビットCCI，12ビットEPHASE，３ビットECN）
であり、
ここで、
- SPHASEは、ソース装置10のインタフェースユニット104におけるパケットの到達の始端におけるソース装置内のクロック108の位相である。
- EPHASEは、ソース装置10のインタフェースユニット104におけるパケットの到達の終端におけるソース装置内のクロック108の位相である。
- CCIは、ソース装置10のインタフェースユニット104におけるパケットの始端及び終端の到着の周期番号間の差である。
- ECNは、ソース装置10のインタフェースユニット104におけるパケットの終端の到着の周期番号である。
ソース装置10を、MPEG信号を記録する際にMPEG信号を受信したタイミングを反映するタイムスタンプを記録担体に記録するビデオレコーダとしてもよい。この場合は、ソース装置は、２つのクロック、すなわち、インタフェースユニット104へ接続されたクロック108と、記録担体に記録された別のタイムスタンプに関連して元のMPEG信号をインタフェースユニット104へ供給される前に再生するのに使用される別のクロック（図示せず）とを有する。
この場合において、原理的には、ソース装置のインタフェースユニット104へ接続されたクロック108の使用を省略し、別のタイムスタンプを、バス14を介して宛先装置12へ送り、ビデオレコーダの再生モードにおける再生に関して上述したように、MPEG信号の正確なタイミングを復元することもできる。宛先装置を記録モードにおけるレコーダとした場合、MPEG信号を再構成する必要はない。代わりに、ソース装置10（この場合、ビデオレコーダ。）から取得したMPEG信号とタイムスタンプとを、別のタイムスタンプ無しに、記録モードにおけるビデオレコーダにおいて記録担体に直接記録することができる。このようにして、余計なタイムスタンプを得るためのサンプリングが回避され、そのため、追加の時間ジッタが回避される。
しかしながら、これは、受信信号がビデオレコーダと他の装置のいずれから発生したかに応じて宛先装置12が互いに相違して受信信号を処理しなければならないことを意味する。このために必要なオーバーヘッドを回避するために、図４のシステムを使用するのが好適である。
図５は、図４のシステムにおいて使用するソース装置のアーキテクチャを示す。この図は、機能ユニット50及びインタフェースユニット51を示し、このインタフェースユニット51は、バス53に接続された出力コネクタ52を有する。
機能ユニット50は、コマンド及び制御ユニット502と、オーディオ／ビデオユニット504ａ〜ｄとを有し、これらのユニットは、(機能ユニット50内の)各々の信号ユニット生成／受信素子505及び506へ結合される。オーディオ／ビデオユニット504ａ〜ｄ用の信号生成／受信素子506をインタフェースユニット51内のタイムスタンプ化／フォーマット化ユニット511へ結合する。コマンド及び制御ユニット502用の信号生成／受信素子506をインタフェースユニット51内のトランザクションユニット512に結合する。タイムスタンプ化／フォーマット化ユニット511をクロック516へ接続する。タイムスタンプ化／フォーマット化ユニット511及びトランザクションユニット512を連係層ユニット513へ結合する。連係層ユニット513を物理層ユニットに結合し、物理層ユニットをコネクタ52に結合する。モード管理ユニット515を、トランザクションユニット512と、連係層ユニット513及び物理層ユニット514へ結合する。
バスは、２つの形式のメッセージパケット、いわゆる非同期パケット及び等時パケットを伝送することができる。バスプロトコルに従って、本装置は周期的に繰り返されるタイムスロットの割り当てを要求することができる。インタフェースユニット52は、等時パケットを、割り当てられたタイムスロットにおいてバスに伝送する。等時パケットは、典型的にはオーディオ／ビデオ情報を有する。非同期パケットもタイムスロット中で伝送するが、これらのタイムスロットは、周期的に繰り返されず、バスアービトレーションプロトコルを使用して一度に取得しなければならない。非同期パケットは、典型的にはコマンド及び制御情報を有する。
動作に際して、オーディオ／ビデオユニット504ａ〜ｄは、例えばMPEG信号をヘッダ及びサブコード情報信号と組み合わせて生成する。信号ユニット生成／受信素子506において、これらの信号を、インタフェースユニット51に許容される信号ユニットに変換する。この信号ユニットをタイムスタンプ化／フォーマット化ユニット511へ転送し、このユニット511は、これらの信号ユニットの到達時にクロック516をサンプリングし、機能ユニット50から受信した信号ユニットとクロック516のサンプリングとを有する信号パケットを形成する。これらのパケットを連係層ユニット513へ転送し、このユニット513は、パケットのアドレス指定と、データのチェック及びフレーム化とを管理する。前記パケットを物理層ユニット514へ転送し、このユニット514は、電気的なインタフェースに、ビットの検知及び伝送とバスアービトレーションとを提供する。
コマンド及び制御ユニット502は、バス53へ接続された１個以上の他の装置の機能に命令し、これを制御する信号を発生する。この情報を、信号ユニットに変換し、トランザクションユニット512へ非同期パケットとして転送する。トランザクションユニットは、これらのパケットを連係層ユニット513へ供給し、等時パケットによって使用されない時間スロット中に送る。コマンド及び制御情報を有するパケットは、タイムスタンプを受信せず、すなわち、等時パケットのみがタイムスタンプを受信する。
トランザクションユニット512、連係層ユニット513及び物理層ユニット514の動作を、モード管理ユニット515によって制御する。
図６は、インタフェースユニット51による伝送に関するデータパケットのフォーマットを示している。このフォーマットは、パケットのデータの長さを指定する“deta len”領域と、タグ領域（tag）と、チャネル領域（chan）と、ｔコード領域（tcode）と、同期化領域（sy）と、誤り訂正のためのCRCコードのための領域（CRC(1)，CRC(2)）と、タイムスタンプ、及びデータを含む。
図７は、タイムスタンプ化／フォーマット化ユニットの実施例をより詳細に示している。本ユニットは、データ多重装置（data mux）を介して連係層ユニット70へ結合されたバッファ（data fifo＝先入れ先出し記憶装置）を有する。タイムスタンプ化／フォーマット化ユニットは、制御ユニット（CTL）と、スタンプ先入れ先出しバッファ（STAMP FIFO）へ結合されたカウンタ（CNT）と、ｔ長さカウンタ（TLEN CNT）へ信号を供給する長さ先入れ先出しバッファ(LEN FIFO)に信号を供給するｂ長さカウンタ(BLEN CNT)とを有する。ｔ長さカウンタ(TLEN CNT)及びスタンプ先入れ先出しバッファは、データ多重装置(data mux)へ結合されたそれぞれの出力端子を有する。連係層ユニット70をカウンタ（CNT）へ結合する。制御ユニット（CTL）を種々のパーツの各々へ結合する。
動作に際して、インタフェースユニットの制御ユニット（CTL）は、機能ユニットから、データクロック信号や、データ有効信号や、パケットの始端信号や、パケットの終端信号や、スタンプ制御信号のような複数の信号を受ける。これらの信号に応じて、制御ユニット（CTL）は、データ先入れ先出しバッファ内の（バイト毎の）データの読出しを制御する。スタンプ制御信号に応じて、制御ユニット(CNT)によって、スタンプ先入れ先出しバッファにカウンタ（CNT）の時間値のサンプルを保持する。さらに、制御ユニット（CTL）は、パケットの長さを確立するために、パケット内で受信したバイトの数の計数を制御する。
連係層70へパケットが伝送されることを連係層ユニット70が要求する場合、制御ユニット（CTL）は、先ず、チャネル及びｔコード情報と計数された長さをデータ多重装置に転送し、次いで、スタンプ先入れ先出しバッファ内のサンプリングされたタイムスタンプを転送し、その後、データ先入れ先出しバッファからのデータ（毎回４度連続して読まれるいわゆるクアドレット(quadlet)）を転送するように切替動作を行う。
カウンタ（CNT）は、バスへ接続されたタイムマスタからの信号に応答して、連係層ユニット70によってタイムマスタ（図示せず）の時間に対して周期的に同期がとられる。
図８は、宛先装置内のインターフェースユニットの詳細な実施例を示している。そのユニットは、データ先入れ先出しバッファDATA FIFOと、誤差先入れ先出しバッファERR FIFOと、スタンプ先入れ先出しバッファSTAMP FIFOと、ｔコードレジスタTCODE及びｔ長さレジスタTLENへ結合された物理層／連係層ユニット80とを具えている。データ先入れ先出しバッファと誤差先入れ先出しバッファとは宛先装置内の機能ユニットへ結合されている。インターフェースユニットは、比較器COMPへ結合されたカウンタ（CNT）を具え、スタンプ先入れ先出しバッファは加算器ADDERを介して比較器へ結合されている。その比較器COMPは、制御ユニット（CTL）へ結合された警報出力部alarmを有している。Ｔ長さレジスタTLENは、ｂ長さレジスタBLENへ結合された長さ先入れ先出しバッファLEN FIFOへ結合されている。全ての構成要素が制御ユニット（CTL）へ結合されている。
動作に際して、連係層80は、送信インターフェースユニットから受信したデータをバスを介して送出する。この情報は、制御ユニットの制御の下で種々のレジスタ及び先入れ先出しバッファ上に伝播される。タイムスタンプはスタンプ先入れ先出しバッファに入力される。そこから、タイムスタンプが加算器に出力され、予め決められたオフセットがそのタイムスタンプへ加算される。このオフセットは、ソース装置のインターフェースユニットへの到達と宛先装置内のインターフェースユニットへの到達との間で信号が被る最大遅延を表す。タイムスタンプとこのオフセットとの合計が比較器(COMP)へ供給され、カウンタ(CNT)が前記合計に達したときにその比較器が制御ユニットCTLへ警報信号を供給する。それに応じて、制御ユニットは、連係層ユニット80から受信したデータをデータ先入れ先出しバッファから機能ユニットに供給するようにし、かつ、パケットの始端信号を発するとともにデータを有効と識別する。データは、機能ユニットから供給されたデータクロックの制御の下でデータ先入れ先出しバッファから時間通りに出力される。
図９は、バスを介して送信用のデータフレームを構成するステップを示している。この図は時間の関数として４個のトレース90，92，94，96を示している。
第１トレース90は、ソース装置10内のインターフェースユニット104にデータが到達する時のデータを示している。そのデータは、各々がＬバイトのパケットＭ_k，Ｍ_k+1，Ｍ_k+2，Ｍ_k+3から成っている。第２及び第３トレース92，94はタイムスロット内の送信のためのデータフレームの構造内の中間相を示している。第２トレースにおいては、タンムスタンプ情報Ｓ_k，Ｓ_k+1，Ｓ_K+2，Ｓ_K+3がパケットＭ_k，Ｍ_k+1，Ｍ_K+2，Ｍ_K+3の間に挿入されている。タイムスタンプ情報Ｓ_kの各項目は、ｊ、例えば、パケットＭ_k内の幾つかの基準点（例えばそれの開始）の到達におけるクロック108の時間値、又は他の基準点（例えばそれの終端）の時間値についての情報を有する。第３トレース94においては、第２トレース92に示された信号内の所定のポイントに導入部分（Ｘ，Ｌ，Ｃ）_pが挿入されている。その導入部分は、パケットの長さＬ及び各フレームのシーケンス番号Ｃを有する。さらに、第３トレース94においては、導入部分によりそれぞれ開始する各フレームＮ_p，Ｎ_p+1を、それぞれのタイムスロット内の送信用に示す。対応するスタンプ情報Ｓ_k……とともに複数のパケットＭ_k……を各フレームＮ_p，Ｎ_p+1が有するように、導入部分が挿入される。
バスの送信容量を十分に用いるために、１個より多いフレームＮ_p，Ｎ_p+1上でパケットを展開しうるようにするのが望ましい。第３トレース94においては、導入部分（Ｘ，Ｌ，Ｃ）_pは、パケットＭ_k+2の一部が二つのフレームＮ_p，Ｎ_p+1内に存在するように挿入される。このパケットに対するタイムスタンプ情報Ｓ_k+2は、パケットＭ_k+2からの情報を有する最後のフレームＮ_p+1内に存在する。したがって、図示のように、Ｍ_k，Ｓ_k，Ｍ_k+1，Ｓ_k+1の部分とＭ_k+2の部分とは、導入部分（Ｘ，Ｌ，Ｃ）_pとともに１個のフレームＮ_p内に置かれている。
パケットからのデータが、１個より多くのフレームＮ_p，Ｎ_p+1上に展開しているので、第２フレーム内のデータは、パケットの展開とともに開始しない。例えばフレームＮ_pが送信での誤りによって消失した場合には、これが不都合となり得る。その場合には、フレームＮ_p+1内のいずれの場所でデータが開始するかを決定できない場合には、失われたフレームＮ_pの一部ではないパケットＭ_k+3でさえも回復することができない。その理由は、先のパケットＭ_k+2から未知数のバイトがそれらに先行するからである。これを防止するために、各フレームＮ_p，Ｎ_p+1は、（存在する場合には）そのフレーム内のパケットの開始に対するそれぞれのポインタＸ_p，Ｘ_p+1を有する。このポインタは、パケットＭ_kの第１部分(その部分は１フレーム内で送信される。)が終了する点から次のパケットが始まる点までのバイトＸ_pの数を決定することにより計算される。タイムスロットにおける誤りの場合には、宛先装置のインターフェースユニット124が次の有効なタイムスロットのポインタＸを読み取り、そのポインタにより指示されたタイムスロット内の位置から次のパケットを読み取ることを開始する。
最後に、図の第４トレース96においては、フレームＮ_p，Ｎ_p+1が、それぞれのヘッダhdr(p)，hdr(p+1)又は誤り補正情報crc(p)により展開される。
図１０はデータ送信の一例を示している。この図は、データがそれぞれバス14上でソース装置10内のインターフェースユニット104の入力端子及び宛先装置12のインターフェースユニット124の出力端子に到達した際の時間の関数としてのデータの３個のトレース1001，1002，1003を有する。この図においては、タイムスロットの周期的に反復するパターンの各期間＜ｎ＞＜ｎ＋１＞……の間に複数のパケットが到達することが想定される。
第１トレース1001は複数のパケットを示している。１個のパケット1012の始端と終端とを示す。それらは、周期的に割り当てられたタイムスロットのパターンの期間＜ｎ＞内のそれぞれの相Φ_sΦ_pに一致する。
第２トレース1002は、連続する期間内の複数のタイムスロットを示している。示されたタイムスロット1014において、それに関連するタイムスタンプ情報を含んでいるパケット1012からの情報が送信される。このタイムスタンプ情報は、例えば、相SPHASE＝Φ_s，EPHASE＝Φ_p，インターフェースユニット104におけるパターンの始端と終端との到達の期間番号＜ｎ＞の間の差CCI（すなわちCCI＝０）及びECNを有しており、最下位からの３個のビットは、そのパケットの終端がインターフェースユニット104に到達した期間の番号である。
第３トレース1003は、宛先装置12内のインターフェースユニット124から出力された際の一部のパケットのみ、特に、第１トレースに示されたパケットに対応するパケット1016を示している。このパケット1016の出力の始端は、ソース装置内のインターフェースユニット104に到達した期間の相と同一期間の相Φ_sで生じる。この出力は、整数ｋの期間の遅延により生じる。出力の期間番号は、情報がバス14を介して送信された期間の番号＜ｎ＋１＞と、パケットの終端がソース装置10のインターフェースユニット104に到達した期間の番号＜ｎ＞の最下位部分ECNとから計算される。パケットの終端がソース装置10内のインターフェースユニット104において受信された期間の全期間番号＜ｎ＞は、示された最下位部分ECNを有する＜ｎ＋１＞前の最高期間番号として回復される。パケット1012の始端が受信された元の期間番号＜ｎ＞を決定するために、CCIが全期間番号＜ｎ＞から減算される。期間計数＜ｎ＋ｋ＞がこの元の期間番号＜ｎ＞の後に固定数ｋの期間に到達したことを、宛先装置12内のインターフェースユニット124が決定した場合、出力が生じる。
図１１はデータ送信の他の例を示している。この図は、図１０と一般的に類似しているが、この図と対照的に、タイムスロットの周期的に反復するパターンの複数の期間＜ｎ＞＜ｎ＋１＞……の間に各パケット（例えば1112）がソース装置内のインターフェースユニット104に到達することが想定される。図１１は、データがそれぞれバス14上でソース装置10内のインターフェースユニット104の入力端子及び宛先装置12のインターフェースユニット124の出力端子に到達した時の時間の関数としてのデータの３個のトレース1101，1102，1103を有する。
第１のトレース1101は複数のパケットを示している。１個のパケット1112の始端と終端とを表す。これらは、周期的に割り当てられるタイムスロットのパターンの期間＜ｎ＞，＜ｎ＋ｐ＞内のそれぞれの相Φ_sΦ_pに対応している。
第２のトレース1102は、連続する期間内の複数のタイムスロットを示している。複数の連続するタイムスロット1114a〜dにおいて、それに関連するタイムスタンプを含んでいるパターン1112からの情報が送信される。
第３のトレース1103は、パケットが宛先装置12内のインターフェースユニット124からの出力である時のパケット、特に、第１のトレース上に示されたパケットに対応するパケット1116を示している。このパケット1116の出力の始端は、ソース装置内のインターフェースユニット104に到達する期間の相と同一期間の相Φ_sにおいて生じる。その出力は、整数ｋの期間の遅延により生じる。
このタイムスタンプを符号化する形態によって、周期的に割り当てられるタイムスロットのパターンの期間よりも短い間持続するパケットに対して及びパケットの長さに依存しないパケットの終端に対するタイムスタンプを符号化する情報容量を有する複数の期間の間持続するパケットに対して、予め決められた遅延が許容される。
【図面の簡単な説明】
図１は、複数の装置を有する信号処理システムの一部を示しており、
図２は、MPEG規格を規定するために用いられる装置間の接続構成を示し、
図３は、本発明による信号処理システムを示し、
図４は、本発明による他の向上した信号処理システムを示し、
図５は、図４のシステムに使用するソース装置のアーキテクチャを示し、
図６は、インターフェースユニットによる送信のためのデータパケットのフォーマットを示し、
図７は、タイムスタンピング／フォーマッティングユニットの一実施例を更に詳細に示し、
図８は、宛先装置内のインターフェースユニットの詳細な実施例を示し、
図９は、バスを介して送信用のデータフレームを構成するステップを示し、
図１０は、データ送信の一例を示し、
図１１は、データ送信の他の例を示している。

Claims (7)

1. 宛先装置へ結合されたソース装置を具えており、前記ソース装置が、各々がタイムスタンプを具えているパケットの系列を有する宛先装置を供給するよう配置され、前記宛先装置が、クロックを具え、かつ、パケットを受信し、クロックの時間値が特定のパケット内のタイムスタンプに一致するときを検出し、及び出力端子においてその特定のパケットからのデータをその後直ぐに表現するために配置された信号処理システムにおいて、タイムスロット割当てプロトコルに従って操作可能なバスを備え、前記ソース装置を、前記バスを介して前記宛先装置へパケットを供給し及び互いに相違するタイムスロット内の少なくとも１個のパケットの第１及び第２部分を発生するように配置し、前記宛先装置を、クロックの時間値が少なくとも１個のパケット内のタイムスタンプに一致する際の検出に応じて前記第１及び第２部分からのデータを共に表すように配置したことを特徴とする信号処理システム。
2. 請求項１記載の信号処理システムにおいて、前記宛先装置を、前記第２部分を発生した後に少なくとも１個の他のパケットの少なくとも一部を発生するように配置し、前記１個の他のパケットが、前記宛先装置が前記第２部分を供給する特定のタイムスロット内に供給され、かつ、前記宛先装置を、前記１個の他のパケットの特定のタイムスロット内の位置を識別するための識別を発生するように配置し、その識別が、前記特定のタイムスロット内の予め決められた位置に供給されることを特徴とする信号処理システム。
3. 請求項１又は２記載の信号処理システムにおいて、前記ソース装置を、入力部における前記パケットの到達の始端及び終端におけるクロックのそれぞれの時間サンプリングを取得し、かつ、前記時間サンプリングについての情報を前記宛先装置へ送信するよう配置し、前記宛先装置を、前記時間サンプリング間の差に従って前記のパケットを表す速度を調整するよう配置したことを特徴とする信号処理システム。
4. 請求項１，２又は３記載の信号処理システムにおいて、前記宛先装置が、先入れ先出しバッファと、その先入れ先出しバッファ内のバスを介して受信されるタイムスタンプを記憶する手段と、前記先入れ先出しパケット内で先行するタイムスタンプがクロックの計数値に整合すると各タイムスタンプ及びクロックの計数値の比較を開始する手段とを具えることを特徴とする信号処理システム。
5. 請求項１，２又は３記載の信号処理システムにおいて、前記ソース装置が、前記タイムスタンプ用の先入れ先出しバッファを具えることを特徴とする信号処理システム。
6. 請求項１，２，３又は５のうちのいずれか１項による信号処理システム用のソース装置。
7. 請求項１〜４のうちいずれか１項による信号処理システム用の宛先装置。

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